DE3232410A1

DE3232410A1 - Radaufhaengung fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE3232410A1
Application number: DE19823232410
Authority: DE
Inventors: Arthur Huntingdon 48842 Holt Mich. Elbers; Floyd Alvin 48837 Grand Ledge Mich. Sullivan; Charles Matthew 48917 Lansing Mich. Trierweiler
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1981-09-21
Filing date: 1982-08-27
Publication date: 1983-03-31
Also published as: JPS5863505A; DE3232410C2; US4418938A

Description

Eine Radaufhängung gemäss dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs ist beispielsweise durch die ÜS-PS 3 917 308 bekannt.

Bei dieser ist am unteren Ende des Federbeins eine Klemmschelle vorgesehen, an der der Achsschenkel gehalten ist. An einem der Spannbolzen ist ein drehbarer Nocken vorgesehen, der zwischen Schienen am anderen Aufhängungsteil fasst. Durch Verstellen des Nockens sind die beiden Teile wahlweise zueinander einstellbar, wodurch der Radsturz bestimmt ist. Bei dieser Baua\rt ist eine erhebliche Geschicklichkeit bei der Einstellung des Radsturzes erforderlich, da ausser dem Lösen der Spannbolzen gleichzeitig auch die Verstellung des an einem der Spannbolzen sitzenden Nockens vorgenommen werden muss. Auch baulich ist bei der Herstellung des mit dem Nocken versehenen Spannbolzens ein grösserer Aufwand gegeben und auch die Führungen für den Nocken erschweren die Ausbildung des sie aufweisenden Teils.

Der Erfindung liegt sie Aufgabe zugrunde, eine Aufhängung mit Einstellmöglichkeit des Radsturzes zu schaf fen, die besonders ausgebildete Spannbolzen und der Klemm schelle vermeidet und zudem eine einfachere Einstellung

ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 herausgestellten Merkmale gelöst.

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Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemässe Erfindung nutzt die "bei verschiedenen Radaufhängungen gegebenen Kraftverhältnisse aus, die zwischen dem Federbein und dem Achsschenkel Kräfte ergeben, die diese Teile im Sinne eines maximalen negativen Sturzwinkels belasten. Die Anordnung der Stellschraube macht diese zu einem Anschlag, an dem sich diese Kraft abstützt, wodurch ein gewünschter Radsturz einstellbar ist. Diese Einstellung ist hierbei völlig unabhängig von dem notwendigen Lösen der Klemmverbindung, das vor dem Einstellen des Radsturzes vorgenommen werden kann, wobei das"Fahrzeug auf den Rädern abgestützt verbleiben kann Alle Aufmerksamkeit kann somit auf das Einstellen des Radsturzes gerichtet werden. Ausserdem ist die Stellschraube billig und es sind keine besonderen Ausbildungen an den

r/
Teilen der Radaufhängung erfo/Qerlich.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. In den Zeichnungen zeigen Fig.1 eine perspektivische Darstellung einer

Radaufhängung mit weggebrochenen Teilen, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie ΪΜΪ 2-2 in

Fig. 1 in grösserem Maßstabe, _fc Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in

Fig.2,
Fig. 4 eine Seitenansicht eines abgewandejjffen

Teils der Radaufhängung und

Pig, 5 eine schematische Vorderansicht der Radaufhängung zur Veranschaulichung der Kräfteverhältnisse.

Im Ausführungsbeispiel besteht die gefederte Masse 10 eines Kraftfahrzeugs aus einem Wagenaufbau aus gepressten und miteinander verschv.eissten Metallblech, wobei ein kastenförmiger Längsträger 1t gebildet ist, an den ein Turm 14 zur Befestigung der Radaufhängung angeschweißt ist. Darunter befindet sich eine Wiege 16 zur Aufnahme des Antriebsaggregats, die über nicht dargestellte isolierende Befestigungen in bekannter Weise mit dem Wagenaufbau verbunden ist. Die Wiege 16 weist einen Längsträger 18 auf, an dem der untere Querlenker der Radaufhängung befestigt ist.

Die Radaufhängung 20 ist im Ausftihrungsbeispiel für ein linkes Vorderrad bestimmt, sie ist aber allgemein einsetzbar auch bei Hinterrädern, angetriebenen und mitlaufenden Rädern, sowie lenkbaren- und nicht lenkbaren Rädern. I_n der Beschreibung sind für diese Zwecke notwendige Teile nicht erwähnt.

Die Radaufhängung 20 besteht aus einem hydraulischen Stoßdämpfer 22, der als Teleskopstoßdämpfer ausgebildet ist und lotrechte Schwingungen des zugeordneten Rades dämpft. Feiner ist eine Schraubenfeder 24 vorgesehen, die zwischen einem -^ederteller 26 am unteren Teil des

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Stoßdämpfers und einem nicht dargestellten ^ederteller am oberen !eil des Stoßdämpfers 22 angeordnet ist. Der obere ^ederteller kann mit Gummiisolationen und drehbaren Lagerungen zusammenwirken, wie dies bekannt ist. Das obere Ende des Stoßdämpfers 22 ist am Turm 14 starr durch Schrauben 28 befestigt.

Ein unterer Querlenker 30 ist über mit Gummibüchsen.versehene Gelenke 32 am Längsträger 18 verbunden und weist am äusseren Ende ein Kugelgelenk 34 auf, über das er mit dem unteren Ende eines Achsschenkels 36 verbun-

den ist, der hierzu ein Auge 38 hat. Der Achsschenkel 36 ist von üblichem Aufbau und in bekannter Weise zur Aufnahme des Bremsträgers einer Schwimmsattelscheibenbremse ausgebildet. Ferner enthält er eine Achse 40, auf der drehbar ein Rad 42 mit seinen Teilen drehbar gelagert ist. Der Achsschenkel 36 weist ferner einen nach oben gerichteten Ansatz 44 auf, der der Verbindung mit dem Stpßdämpfer 22 dient.

Wie Fig. 2 zeigt, ist das untere, den Pederteller 26 tragende Teil des Stoßdämpfers 22 mit einer Schelle 46 aus verhätnissmässtg schwerem Metallblech verfeuhdB^, die mit einem Verstärkungsflansch 48 versehen ist. Sie hat U-förmige Gestalt und kann mit dem Stoßdämpfer beispielsweise durch Punktschweißen verbunden sein. Die Schelle 46 hat zwei in Querrichtung des Fahrzeugs liegende Scher kel 50 und 52 zwischen denen eine Verstärlungsplatte 54

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liegt, die mit der zylindrischen Mantelfläche des Stoßdämpfers 22 verbunden ist. In den S_chenkeln 50 und 52 sind je zwei zueinander fluchtende obere Löcher 56 und untere Löcher 58 gebildet, in die eng Kopfschrauben 60 und 62 passen, auf die Muttern 64 aufgeschraubt sind. Der Ansatz 44 des Achsschenkels 36 passt zwischen die Schenkel 50 und 52 und enthält ein oberes Loch 66 und ein unteres Loch 68, die zu den Löchern in den Schenkeln 50 und 52 fluchten. Das untere Loch 68 umgibt eng die zugeordnete Kopfschraube 62, während das obere Loch 66_t einen grösseren Durchmesser als die zugeordnete Kopfschraube 66 aufweist.

Im oberen Teil des Ansatzes 44 ist eine Stellschraube 70 eingeschraubt, die senkrecht zu den Löchern 56 und der Kopfschraube 60 das Loch 68 im Ansatz 44 anschneidet. Die Stellschraube ist frei drehbar im Ansatz 44vorgesehen.

In Fig. 5 sind die Kräfteverhältnisse dargestellt, die für eine Anzahl von Radaufhängungen zutreffen Die Federkraft der durch die federnde Masse 10 zusammengedrückten Schraubenfeder 24 einschliesslich deren Vorspannung ist durch den Vektor 72 dargestellt unf geht im wesentlichen durch die Kopfschrauben 60 und 62. Die Reaktionskraft der auf der Fahrbahn abgestützen Räder ist dnrch den Vektor 74 dargestellt, der sich lotrecht vom Boden durch die Achse 40 in der mittleren lotrechten Ebene des Rades befindet. Es ergibt |i/slch hieraus ein Mo-

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ment M, das in der Vorderansicht der Aufhängung auf den unteren Querlenker 30 eine Kraft um das Kugelgelenk 34 entgegen dem Uhrzeigersinn bewirkt. Dieses Moment führt zu einer Querkraft F im oberen Bereich des Rades 42, der einwärts auf die gefederte Nasse bewegt wird, so dass eine Belastung in Richtung auf maximalen negativen Radsturz vorliegt.

Gemäss Pig. 2 wirkt das Moment um dta eng in dem Loch 58 sitzenden Kopfschraube 62 auf den Achsschenkel 36, wodurch die Stellschraube 70 einwärts bewegt wird, bis ihre Spitze zur Anlage gegen die Kopfschraube 60 anfährt und damit einen Anschlag bleldet. Das Moment ist über die Kopfschraube 62 und die Schelle 46 unmittelbar am Stoßdämpfer 22 abgestützt.

Pur die Einstellung des Sturzwinkels ist ein Bereich verfügbar, der sich aus dem Unterschied djfcSr; Durchmessers des L_oches 66 zum Durchmesser der Kopfschraube 62 ergibt. Ein stärker negativer Radsturz wird in Flg. 2 erreicht, wenn die rechte Seite de» Loches 66 zur Anlage gegen die Kopfschraube 60 gelangt, während ein mehr positiver Radstürz bei der Berührung mit der linken Seite des Loches 66 gegeben ist. Eine derartige Einstellung erfordert zunächst das Lösen der Muttern 64 an beiden Kopfschrauben 60 und 62, um die Schelle 46 loszuspannen. Danach erfolgt ein Verdrehen der Stellschraube 70 im Ansatz 44, um die Lage ihrer Spitze im Loch 66 einzustel-

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len. Das Moment M bewirktdann da»¹ Verschwenken der beiden Teile der Aufhängung um die Achse der Kopfschraube 62. Ist die Lage für den gewünschten Radsturz erreicht, so werden die Muttern 64 wieder angezogen und mit der nötigen Torspannung für das Pestklemmen der Schelle versehen, Hiebei ist weder auf die Winkelstellung der Kopfschrauben noch auf die Stellschraube 70 zu achten. Allenfalls kann das Fahrzeug nach dem Einstellen des Radsturzes durch ein hebezeug vom Boden gelüftet werden, um die Kopfschrauben 60 und 62 anzuziehen, wobei nur hierauf zu achten ist.

Im Rahmen der E_rfindung sind Abwandlungen möglich, ao können auch die unteren Löcher grosser als die zugeordneten Kopfschrauben ausgebildet sein, währen die oberen Kopfschrauben in ihren Löchern eng passen. Ebenso kann die Stellschraube 70 an einem Flansch der Schelle 46 vorgesehen sein und zur Anlage gegen den Ansatz 44 des Achsschenkels einstellbar sein. Ebenso kann der grössere Durchmesser der Eöcher an einem der Sätze in den Schenkeln 50 und 52 vorgesehen werden. Stets 1st aber der Vorteile· erreicht, dass das.Lösen der Schelle und das Verstellen der Stellschraube voneinander unabhängige Arbeitsvorgänge sind.

Eine abgewandelte Bauform ist in Fig. 4 dargestellt. In dieser haben gleiche Teile gleiche Bezugsζeichet erhalten, während abgewandelte ^eile Bezugszeichen mit Beistrich erhielten.

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Das Loch grösseren Durchmessers 66' ist hier als Schlitz

P/

ausgebildet, in dem die Ko£schraube 60 in lotrechter Richtung eng anliegt, so dass die Starrheit der Verbindung in dieser Richtung verbessert ist. Die Kopfschraube 60 kann zur Verstellung des Radsturzes im Schlitz wandern. Die Stellschraube 701 ist hier im Ansatz 44 verstellbar, ihre Spitze arbeitet jedoch mit der ^verstärkungsplatte 54 der Schelle 46 zusammen und stützt sich somit am unteren Bereich des Stoßdämpfers 22 ab. Es ergibt sich damit ein etwa grösserer Hebelarm zur Achse der Kopfsphraube 62

Claims

Patentanwalt Γ*. .".-": .--..*% .'*..**. 3232^10

Dipl.-lng. K. Walther Γ": .·" ;' -': "::": ·.-":.··

Bolivaralle· 9 — 1O9"495

BERLIN 19

27.August 1982
W-w-3503

General Motors Corporation, Detroit, Michigan, V.St.A,

Radaufhängung für Fahrzeuge

Patentansprüche :

( 1J Radaufhängung für Fahrzeuge mit einer einstellbaren Verbindung zwischen dem unteren Ende eines Federbeins und einem Achsschenkel, die die wahlweise Einstellung des Radsturzes ermöglicht, gekennzeichnet
durch f olgende Merkmale:

a) Das Federbein (22) ist im wesentlichen in einer lotrechten Achse angeordnet und mit seinem oberen Ende mit der gefederten Masse (10) verbunden;

b) ein Querlenker (30) ist mit seinem inneren Ende schwenkbar mit der gefiederten Masse verbunden und mit seinem
äusseren Ende über ein Kugelgelenk (34) mit dem un-teren .' Ende des Achsschenkels (36) verbunden;

c) die Achse des Federbeins (22) ist zur mittleren lotrechten Ebene des Rades so angeordnet, dass ein Moment den
oberen Bereich des Rades einwärts auf die gefederte Massf zu belastet ;

d) eine Schelle (46) umgreift mit zwei in Querrichtung des Fahrzeugs liegenden Schenkeln (50 und 52) das untere Ende des Federbeins (22), zwischen die ein Ansatz (44) des

Achsschenkels greift;

e) die Schenkel (50 und 52) der Schelle und der Ansatz (44) des Achsschenkels haben obere zueinander fluchtende löcher (56;66) und untere zueinander fluchtende Löcher (58;68);

f) durch die zueinander fluchtenden löcher treten Kopfschrauben (60,62), wobei das eine Loch im Ansatz grosser als die zugeordnete Kopfschraube ist;

g) im Ansatz (44) des Achsschenkels ist senkrecht zum Federbein (22) eine Stellschraube einstellbar eingeschraub;, die gegen die vom Moment auf die Seile der Aufhängung gerichtete Kraft gerichtet ist.
2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellschraube (70) im Ansatz (44) des Achsschenkels im Bereich des einen grösseren Durchmesser aufweisenden loches (66) angeordnet ist und in dieses reichend zur Anlage gegen die zugeordnete K_opfschraube (60) bewegbar ist.
3. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das grosser als die zugeordnete Kopfschraube (60) ausgebildete loch (66') als senkrecht zur Kopfschraube liegender Schlitz ausgebildet ist und die zu diesem parallele Stellschraube (70') zur Anlage gegen das untere Ende des Federbeins (22) bewegbar ist·